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小尺寸显示器件市场升温

菜鸟
2003-02-13 18:18:00    评分
【摘自《中电网》 2003.02.12】   微显示技术的核心就是把显示电视图像或计算机图像的全部像素集成到一片集成电路上。从不同的角度出发可以对微显示器给出好几个不同的定义。根据显示器本身的尺寸,将微显示器定义为对角线尺寸小于3英寸(7.62厘米)的平面显示器。这种定义比较容易接受,包容的技术也比较广泛。种种迹象显示,这种小尺寸显示器代表了显示技术的未来发展方向,前景广阔。 显示器市场独领风骚   据InsightMedia最近发布的统计和预测报告显示,全球微显示器模块市场呈逐年增长之势,2000年销售额为10.6亿美元;2001年为12.5亿美元,增长18%;2002年将达16.2亿美元,增幅为30%;2003年将达21.8亿美元,增幅为35%;2004年将达31.4亿美元,增幅为44%;2005年将达48.9亿美元,增幅为56%。由此可见,全球微显示器市场的增幅逐年提高,前景十分看好。   随着移动电话市场和数码相机市场的强劲需求,LCD加速了向小型化发展的步伐。三星电子公司推出了供第三代移动电话专用的彩色反射型MTN液晶显示器,屏幕尺寸为2英寸,色数为25万色,亮度为每平方米5cd,反射率为30%。日本Hunet公司也推出了专门为移动电话用的小型彩色液晶显示器,屏幕大小为2英寸和1.5英寸,分辨率为320×240像素,对比度为100:1。由于近年来崛起的便携式移动通信产品对微型显示器需求量很大,因此,全球微型显示器市场呈现出一派红红火火的兴旺景象。据Dataquest的报告显示,1998年微型显示器的全球市场销量为42万台,1999年为59万台,2000年达110万台,2003年将达260万台。   从长远来看,全球微显示器市场的前景光明,但是目前一部分生产微显示器的公司依然面临着资金短缺的严峻挑战。然而,一些实力雄厚的大公司,如日本索尼、爱普生公司却在商场上春风得意,目前正在继续扩大其高温多晶硅微显示器的生产,意欲在全球微显示器市场上占有更大的份额。另外一家生产微显示器的大公司Kopin,2001年第二季度微显示器的销售收入为380万美元,第三季度增至640万美元,第四季度也有相似的增长。 显示技术新亮点   微显示器又称为微型平面面板(Miniature Flat Panel),常在光学引擎中用来生成图像。到目前为止,绝大部分微显示器用在移动通信的显示屏和个人显示器中,用于投影显示的微显示器,数量上只占很小的比例。   随着技术的发展,差不多所有的电子器件体积都已经显著地减小了,惟有显示器件本身是一个例外。微显示器的出现,极大地减小了显示器件本身的尺寸,这就给工业产品的设计者们一个机会,在增加图像显示尺寸和清晰度的同时,极大地减小显示器的尺寸。在许多情况下,显示器越小,整机越便宜。因此,使用微显示器不仅会使系统价格下降,较小的物理尺寸也意味着产品体积将较小较轻,在利用相同电池的条件下工作时间也较长。   微显示器与普通显示器的主要不同在于它们可以提供高得多的分辨率。多数显示器的全彩色分辨率只有80行-100行/英寸,而许多微显示器提供的彩色分辨率可达1000行/英寸或者更高。从已有微显示器芯片的生产过程看,许多微显示器采用了混合工艺。这种工艺首先利用现有的大规模集成电路的生产线制造CMOS硅基片,然后在硅基片的另一面生成包含光调制器或光发射层的上层结构。比如,上层结构层由液晶材料组成时,就可以在具有规模生产能力的LCD工厂中完成微显示器生产的最后工序。   通过成熟的工业流程来生产新型显示器件导致将CMOS矩阵用作显示器的控制矩阵。这种作法可以为芯片增加各种复杂的新功能,从而为灵巧型显示器的诞生铺平道路。第二,生产商在充分利用原有厂房和设备的情况下进入显示器的生产领域。这种模式降低了微显示器的生产投资,加速了产品上市的时间。这就是大批从未生产过显示器产品的高科技企业迅速成为显示器领域新秀的原因。 商家大打"微型战"   微型显示器极具市场潜力,目前制造厂商们正在根据最新的市场预测报告制订新的生产计划,以便今后尽量避免再出现市场供不应求的状况。   美国国防高级研究部最近开发的一款微型头戴式显示器HMD(Head-Mounted Display),适用于在一些特殊场合使用的微型通信产品,例如手表式寻呼机、微型移动电话和微型监视器等。这种新颖的微型显示器,将会在几年内取代目前普遍使用的分辨率低而且价格昂贵的普通显示器。引人瞩目的是,这种微型显示器还可用于借助透镜观看的虚拟显示,可以为用户提供更好的信息服务。   美国LiquidImage公司新推出的一款微型显示器M1 Personal Viewer,不仅可以显示VGA或者NTSC信号,而且还可用作微型移动电话的显示屏,通过透镜的虚拟放大显示,用户可以清晰地观看遥隔千里的办公室里计算机屏幕上的文件,还可以下载Internet上的电子邮件。有趣的是,Micro Optical公司推出的微型显示器非常小巧,可以装置在普通眼镜上。   Reflection Technology公司的微型显示器产品,与线阵列扫描技术一起使用,由LED线阵、放大透镜和扫描振镜组成,通过透镜可以看到放大的垂直LED线像,这些垂直线与整幅图像的列点一一对应。当振镜摆动时,LED垂直线相应地从视场的一边扫至另外一边,由于视觉暂留效应发生作用,使用户能够清晰地看到整个屏幕的全部信息。   日本显示器厂商由于看到近年来韩国和我国台湾省显示器产业迅速崛起,威胁着日本在显示器领域的世界霸主地位。为了能够继续稳坐霸位,日本厂商开始调整显示器产品结构,十分重视微型显示器的开发生产。最近,日本厂商开始将第一代和第二代a-Si TFT-LCD生产线改造成为p-SiTFT-LCD生产线,生产小尺寸、高密度的显示器,在数码相机显示屏和投影显示器中得到了广泛的应用。   微显示器(Microdisplay)也是Three-Five Systems公司开发的一种十分引人注目的新产品,它刚问世就显示了巨大的吸引力,有望成为穿戴式电子设备等便携式产品最理想的高性能显示器。微显示器能使便携设备的成本和重量都大为减少,此外,它还具有分辨率高以及显示画面大等优点。在仅有拇指一般大小的显示器上能够显示高分辨率图像,典型像素为12×12μm。该微显示器独特的优点是产品大小与画面大小无关,通过光的放大作用,使用户能够看到一个比实际画面大好几倍的图像。 链接:微型显示产品精彩纷呈 发光型微显示器   共同点是它们都有硅基片和发光材料层。硅片真空荧光(VFOS)技术正在开发中。这种技术利用CMOS硅生成控制像素发光的有源矩阵。另一种正在开发的技术是有机发光二极管。这种技术也是在硅基片上用淀积法生成有机发光层。利用场发射显示(FE)的微显示器也在发展之中。FE器件也是利用荧光材料来发光的,但工作方式不同于VF。 透射型微显示器   主要有两类,都是有源矩阵液晶显示器(AMLCD)。它们都需要背光源。这种微显示器有用多晶硅晶体管的,也有用单晶硅晶体管的。在利用单晶硅的方式中,基片用的是硅绝缘体(SOI)而不是硅圆片。 多晶硅微显示器   它不需要分开的基板材料。作为正投机的光学引擎,HTPS微显示器已经取得很大的成功。这些器件一般可以直接连接笔记本电脑。利用低温多晶硅(LTPS)的液晶器件也进入商业生产。它可以应用比较便宜但面积大得多的玻璃基片,并准备用来生产微显示器。 反射型微显示器   它利用外部光源,当光从微显示器表面反射时被调制。这里有两种主要技术,一种是硅片液晶(LCOS),一种是微机电系统(MEMS)。基于LCOS器件的投影显示器是近期显示技术的重点发展产品之一,在大屏幕显示器领域,有可能向其他显示产品如CRT投影机、等离子显示屏、拼缝式LCD显示器等提出挑战。从实质上看,MEMS已经在硅基片上构成了完整的微显示器。从定义即可看出,微机电系统的内部可以包含微型的可动的机械部件,这些部件由控制电压操作。数字微镜器件(DMD)是其中最成功的一种。



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